CN106681316A - 一种交互式机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交互式机器人，所述交互式机器人包括：视觉模块，通过嵌入式控制器集成SimpleCV视觉运行库处理视觉；嵌入式控制器，负责具有大量运算的功能，包括视觉处理、各种路径规划、图像显示，人机交互；液晶显示器，机器人的人机对话显示界面和功能菜单显示界面；控制系统，负责传感器数据处理，电机驱动处理和嵌入式控制器数据通信；电源系统，提供电源；还包括执行机构传感系统，所述电源系统分别与所述控制系统、所述传感系统和所述视觉模块连接，所述视觉模块通过所述嵌入式控制器与所述液晶显示器和所述控制系统连接，所述控制系统的传感信号传输端与所述传感系统连接，所述控制系统的控制输出端与所述执行机构连接。
Description
技术领域
本发明属于互联网技术领域，尤其涉及一种交互式机器人。
背景技术
随着信息时代的高速发展，智慧家庭工程已经是当今信息产业界热点研究领域，智能家居的安防监控更是智慧家庭工程的热点，市场发展前景广阔，预计2017年我国城市视频监控行业市场规模将达到192亿元，巨大的市场前景也对智能家居的安防监控提出了更高要求。目前市场上的智能安防设备都只是停留在静态的监控层面，只能是小范围的局域网有线监控。其功能单一，可靠度不高，远不能满足智能家居要求，特别是当险情与危险发生时，即使接收到报警信号，也不能准确的判定具体情况并采取相应措施。
服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。目前，服务机器人都是基于半自动模式下来开展任务，这就必须通过人工来操作和控制；这也就成为了服务机器人发展的短板。而且，可以互动型的服务机器人一直都大量使用PC机来参与复杂的图像处理和其他复杂的运算，但是这样使得家庭服务机器人体积非常庞大，功耗较大，不适合作为一个小巧玲珑的家庭型服务机器人。
因此，需要一种新的机器人产生来克服上述技术中的缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种交互式机器人，直接控制机器人传感器系统和控制系统协调工作，实现自主跟踪对象，路径自动规划、具有多种与人互动能力。
一种交互式机器人，所述交互式机器人包括：
视觉模块，通过嵌入式控制器集成SimpleCV视觉运行库处理视觉；
嵌入式控制器，负责具有大量运算的功能，包括视觉处理、各种路径规划、图像显示，人机交互；
液晶显示器，机器人的人机对话显示界面和功能菜单显示界面；
控制系统，负责传感器数据处理，电机驱动处理和嵌入式控制器数据通信；
电源系统，提供电源；
还包括执行机构传感系统，所述电源系统分别与所述控制系统、所述传感系统和所述视觉模块连接，所述视觉模块通过所述嵌入式控制器与所述液晶显示器和所述控制系统连接，所述控制系统的传感信号传输端与所述传感系统连接，所述控制系统的控制输出端与所述执行机构连接。
优选地，所述交互式机器人的主控器具有4个USB接口和一个网口资源，可连接键盘、鼠标和网线，控制器拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口以及无线网卡。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的一种交互式机器人，实现自主跟踪对象，路径自动规划、具有多种与人互动能力，良好的人机对话平台，自主完成相应的任务等功能，功能强大、体积小巧、具有多种互动性的优点，其将所有的图像处理过程全部在机器人的嵌入式板卡上完成，替代掉体积庞大的PC系统，从而直接控制机器人传感器系统和控制系统协调工作，具有推广的价值。
具体实施方式
为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本发明实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
一种交互式机器人，其特征在于，所述交互式机器人包括：
视觉模块，通过嵌入式控制器集成SimpleCV视觉运行库处理视觉；在本发明中作为图像采集部件使用，如应用图像识别和图像追踪等。镜头采用的是OV5647镜头，可通过软排线直接与嵌入式控制器连接。它配备500万像素的图像传感器，能录制每秒30帧的1080p全高清视频，或拍摄2592x1944分辨率的图片
嵌入式控制器，负责具有大量运算的功能，包括视觉处理、各种路径规划、图像显示，人机交互；作为机器人的控制中心，内嵌Linux嵌入式系统，该系统主控制器采用BroadcomBCM2835主频为700MHz，ARM1176JZF-S核心(ARM11系列)(SDRAM/内存)，具有4个USB接口和一个网口资源，可连接键盘、鼠标和网线，控制器拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口以及无线网卡，控制器具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘，能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。可以直接连接视觉系统做图像背景去除和轮廓提取，图像分割和运动检测，图像模式识别-颜色识别，图像模式识别-形状识别等基本处理功能；
液晶显示器，机器人的人机对话显示界面和功能菜单显示界面；作为机器人的人机对话显示界面和功能菜单显示界面，相当于计算机的显示器，可以显示各种软件页面，编程界面和图像处理过程等。该液晶显示器为7寸TFTLCD，hdmi接口显示器，显示器可以设置为高清分辨率，分辨率可以设置为：1024x600；
控制系统，负责传感器数据处理，电机驱动处理和嵌入式控制器数据通信；在本发明中作为机器人偏底层的控制部分，由于嵌入式控制系统主要负责大量的运算和视觉处理，属于数据处理中心，不善于再来运作大量的控制，我们巧妙的分成两层系统来处理，控制系统主要负责传感器数据处理，电机驱动处理和嵌入式控制器数据通信等。该系统为主控芯片Atmega 328，晶振：16M，支持多种互动程序。
具体地，所述传感系统由机器人听觉传感器系统、机器人壁障传感器系统、机器人循迹及室内定位系统组成；听觉传感器主要负责语音识别和人机对话和让机器人可以听懂发放的命令，机器人壁障传感器系统包括距离感应及测量装置，温度识别装置，人体红外识别装置等，所述执行机构由电机驱动板和机器 人电机组成。该系统中语音识别采用LD3320非特定人语音识别模块是以LD3320语音识别芯片为核心。LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片。该芯片高度集成化，外围只需要增加少量的器件就可以构成完整的语音识别方案。该芯片是基于非特定人语音识别，任何人只要说出的正确的识别语句，都可被识别，而不需要事先进行训练。识别语句以汉语拼音字符串的形式送入芯片进行识别。每条识别语句可以由单字、词组、短句组成。每条识别语句最多支持10个汉字或79个字节的拼音串。受不同的麦克风灵敏度的影响，使用不同的麦克风可能在识别率和识别距离方面会有不同。但通常情况识别率能达到90％。另外该芯片支持MP3语音播放功能，可满足设计时播放语音提示的需求。该芯片支持并行和串行两种接口，串行方式可以简化与其他模块的连接。距离感应及探测模块采用的是超声波传感器，超声波传感器可向前方空间发射和接收超声声波信号，其测量距离原理就是通发射与接收到信号的时间差来计算传感器与被物物体的距离。这是一种非接触式测量的传感器，因此常用于一些不与被测物体接触的场合。非接触式红外测温系统采用红外温度计模块具有高灵敏度、高精度、的功耗的设计，保证了采用的优良特性。MEMS热电堆可以准确的测量出环境温度，采用温度补偿技术在TNm红外温度计模块上。ZyTemp开发出独有的集成了所有硬件的集成电路的组成了红外片上系统。应用该创造性的红外片上系统(SoC)技术，TNm红外温度模块具有很高的集成度和性价比。ZyTemp's的产品可以承受10℃的热冲击。我们的产品擅长在宽范围温度变化环境中保持精度。例如：传统的红外测温仪温度变化带来的误差达到1.6℃，需要30分钟的稳定时间；而ZyTemp'sTNm产品误差仅仅是0.7℃，仅需要7分钟的稳定时间。TNm产品只需要3伏电源供电，而多数其他红外温度计需要9伏电压供电ZyTemp保证温度标准溯源倒NIST或者国际测量实验室.所有的TNm产 品经过溯源的红外温度标准源校准，校准的数据和产品的序列号保存在模块上EEPROM内。人体红外传感器采用人体热释电传感器模块，非接触式红外传感器能检测运动的人或动物身上发出的红外线，输出开关信号，可以应用于各种需要检测运动人体的场合
电源系统，提供电源；还包括执行机构传感系统，所述电源系统分别与所述控制系统、所述传感系统和所述视觉模块连接，所述视觉模块通过所述嵌入式控制器与所述液晶显示器和所述控制系统连接，所述控制系统的传感信号传输端与所述传感系统连接，所述控制系统的控制输出端与所述执行机构连接。
机器人运动采用轮式驱动方式控制，采用两个差动大扭力的直流电机，驱动电路采用大功率电机专用驱动芯片L298P，可直接驱动2路直流电机，驱动电流最大达2A。该电路线路布线合理、均采用贴元件片、体积小、方便安装，输出端采用高速肖特基二极管作为保护。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种交互式机器人，其特征在于，所述交互式机器人包括：
视觉模块，通过嵌入式控制器集成SimpleCV视觉运行库处理视觉；
嵌入式控制器，负责具有大量运算的功能，包括视觉处理、各种路径规划、图像显示，人机交互；
液晶显示器，机器人的人机对话显示界面和功能菜单显示界面；
控制系统，负责传感器数据处理，电机驱动处理和嵌入式控制器数据通信；
电源系统，提供电源；
还包括执行机构传感系统，所述电源系统分别与所述控制系统、所述传感系统和所述视觉模块连接，所述视觉模块通过所述嵌入式控制器与所述液晶显示器和所述控制系统连接，所述控制系统的传感信号传输端与所述传感系统连接，所述控制系统的控制输出端与所述执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的交互式机器人，其特征在于，所述交互式机器人的主控器具有4个USB接口和一个网口资源，可连接键盘、鼠标和网线，控制器拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口以及无线网卡。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102087519A (zh) * | 2009-12-04 | 2011-06-08 | 上海电气集团股份有限公司 | 基于cRIO嵌入式控制器的机器人运动控制系统 |
| EP1695162B1 (en) * | 2003-12-12 | 2012-01-18 | Trimble Navigation Limited | Integrated guidance system |
| CN104400785A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-11 | 湖南城市学院 | 交互式智能家居服务机器人 |
| CN204308955U (zh) * | 2014-12-02 | 2015-05-06 | 湖南城市学院 | 交互式智能家居服务机器人 |
| CN205158129U (zh) * | 2015-11-04 | 2016-04-13 | 天津耀通科技发展有限公司 | 一种交互式送餐机器人 |
| CN105629969A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-06-01 | 贵州亿丰升华科技机器人有限公司 | 一种餐厅服务机器人 |
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2016
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1695162B1 (en) * | 2003-12-12 | 2012-01-18 | Trimble Navigation Limited | Integrated guidance system |
| CN102087519A (zh) * | 2009-12-04 | 2011-06-08 | 上海电气集团股份有限公司 | 基于cRIO嵌入式控制器的机器人运动控制系统 |
| CN105629969A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-06-01 | 贵州亿丰升华科技机器人有限公司 | 一种餐厅服务机器人 |
| CN104400785A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-11 | 湖南城市学院 | 交互式智能家居服务机器人 |
| CN204308955U (zh) * | 2014-12-02 | 2015-05-06 | 湖南城市学院 | 交互式智能家居服务机器人 |
| CN205158129U (zh) * | 2015-11-04 | 2016-04-13 | 天津耀通科技发展有限公司 | 一种交互式送餐机器人 |
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